Test de cultură generală. Care este cel mai rapid lucru de pe Pământ?

Care este cel mai rapid lucru de pe Pământ? Răspunsul depinde de cum definim „lucru” și „pe Pământ”. Iar candidații principali, neutrinii și fotonii, nu pot fi văzuți cu ochiul liber.

Răspunsul cel mai evident pare a fi lumina. În vid, lumina călătorește cu aproximativ 300.000 de kilometri pe secundă. Nimic din Universul pe care îl cunoaștem nu poate depăși această viteză.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Dar este lumina un „lucru”? Fizicienii nu sunt în totalitate de acord cu privire la acest aspect. Unii spun că nu, deoarece lumina nu are masă. Alții spun că da, datorită ciudățeniilor mecanicii cuantice, lumina este simultan o undă și o particulă. Și majoritatea fizicienilor sunt de acord că particulele sunt „lucruri”.

Care este cel mai rapid lucru de pe Pământ? În vidul spațiului, fotonii sunt cele mai rapide particule, conform lui John Matthews, fizician de la Universitatea din Utah (SUA).

Care este cel mai rapid lucru de pe Pământ?

Pe Pământ, lucrurile devin mai complicate, cu excepția cazului în care vă aflați într-o cameră cu vid. Odată ce un foton atinge atmosfera Pământului, încetinește ușor. Și apoi, în anumite circumstanțe, ar putea avea competiție la titlul de cel mai rapid. Asta pentru că nu toate particulele sunt încetinite de atmosferă așa cum sunt fotonii, a declarat Matthews pentru Live Science.

Matthews face parte dintr-o echipă care a detectat mai multe particule foarte rapide provenite din radiațiile cosmice ultra-înalte, ploi de particule subatomice care cad pe Pământ din spațiu. Una dintre aceste particule, numită particula Oh-My-God, a fost detectată de colegii săi în 1991, din cea mai înaltă rază cosmică care încă nu a fost observată.

Particulele de genul acesta încep să se deplaseze extrem de aproape de viteza luminii în vid. Dar când ating atmosfera Pământului, „prin natura lor, ele continuă să avanseze în trombă. Deci ele depășesc viteza luminii în atmosferă”, a spus Matthews.

Acest lucru face ca particulele Oh-My-God să fie printre cele mai rapide lucruri cu masă de pe Pământ, dar nu sunt pe primul loc. În schimb, neutrinii câștigă această distincție, potrivit lui Justin Vandenbroucke, fizician de particule la Universitatea din Wisconsin-Madison (SUA).

Particula Oh-My-God

Particula Oh-My-God este probabil un proton, sau cel puțin asemănătoare cu un proton, adică destul de masivă pe scara particulelor subatomice. Masa unui neutrin este de cel puțin 10 miliarde de ori mai mică decât cea a unui proton, așa că, datorită legilor fundamentale ale fizicii, poate călători și mai repede dacă i se oferă aceeași cantitate de energie.

Dar deși neutrinii pot, în teorie, să meargă foarte repede, este destul de dificil să observăm asta în practică. „Neutrinii sunt faimoși pentru timiditatea lor”, a spus Vandenbroucke.

Într-un experiment de lungă durată la Polul Sud, numit pe bună dreptate IceCube, fizicienii au plasat detectoare în interiorul unui bloc de gheață de 1 kilometru cub, sperând să găsească neutrinii de înaltă energie. În interiorul gheții, un neutrin cu suficientă energie poate călători mai repede decât lumina. Atunci când acel neutrin de înaltă energie intră în coliziune cu nucleul unui atom din gheață, poate produce particule subatomice încă și mai rapide decât lumina. Aceste particule rapide emit o lumină strălucitoare cunoscută sub numele de radiație Cherenkov, făcând neutrinul indirect detectabil.

Care este cel mai rapid lucru de pe Pământ? Neutrinii de înaltă energie

În 2016, oamenii de știință de la IceCube au detectat cel mai înalt neutrin evaluat vreodată.

„Din câte știm noi, acestea sunt cele mai rapide particule văzute vreodată”, a declarat Bill Louis, fizician la Laboratorul Național Los Alamos (SUA). Nicio particulă cu masă nu poate atinge viteza în vid a luminii, dar dacă este foarte ușoară și are multă energie, poate ajunge foarte aproape de aceasta.

Dar cât de aproape? Vandenbroucke preferă să gândească în termeni de 9. Ceva care se mișcă la 99,99% din viteza luminii ar avea patru 9. Neutrinii superrapizi detectați în 2016 ar avea 33 de 9, a spus Vandenbroucke. Iar particula Oh-My-God ar avea undeva între 20 și 24 de 9, conform calculelor sale. Această particulă avea mai multă energie, dar era și mult mai masivă.

În comparație, cele mai mari viteze atinse de particulele din acceleratoarele de particule create de om, cum ar fi cel de la CERN (Elveția), ar avea doar șapte de 9.

Între timp, aceste particule super-rapide care stabilesc recorduri „sunt produse de acceleratoarele de particule care apar natural în Univers. Nu știm cum funcționează, dar acest lucru ne spune cu adevărat cât de uimitoare este natura comparativ cu oamenii”, a spus Vandenbroucke.

Vă recomandăm să citiți și:

Sursa razelor cosmice care bombardează Pământul, în sfârșit aflată

Test de cultură generală. Câte grade sunt în spațiu?

Test de cultură generală. Câte grade sunt pe Lună?

Puterea unei găuri negre ipotetice ar putea crea bomba supremă